新型可地面安裝配網(wǎng)架空線路警示裝置的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用研究

易洪 關(guān)敬歡 陳驥 王倉(cāng)儒 邵壽甲恒

摘 要：目前配網(wǎng)架空線（含10 kV及0.4 kV架空線）跨越道路的情況有很多，每年因?yàn)榇笮蛙囕v通行、施工等對(duì)架空線造成外力破壞的事件多有發(fā)生，常造成線路停電，降低供電可靠性。為避免架空線路遭受外破，需要對(duì)線路加裝限高警示牌，在裝設(shè)限高警示牌作業(yè)中常常需要使用帶電車作業(yè)，帶電車作業(yè)費(fèi)用花費(fèi)較多，不符合企業(yè)成本節(jié)約的趨勢(shì)。基于此，開(kāi)發(fā)一種適用于配網(wǎng)架空線帶電運(yùn)行情況下，可以在地面使用絕緣棒來(lái)懸掛的限高警示牌，其能夠減少帶電車作業(yè)投資，達(dá)到跨越道路架空線免于外力破壞的警示效果。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)架空線路;警示裝置;開(kāi)發(fā);應(yīng)用

1 新型配網(wǎng)架空線路警示裝置開(kāi)發(fā)必要性

1.1 ? ?背景

南水供電所位于高欄港經(jīng)濟(jì)區(qū)，線路管轄區(qū)域內(nèi)遍布大量輕、重工業(yè)企業(yè)，且有不少在建施工項(xiàng)目，運(yùn)輸車、吊車等大型車輛較多。我供電所管轄的10 kV線路曾因受到大型車輛觸碰，發(fā)生過(guò)損傷甚至斷線的情況。

因此，在日常運(yùn)行維護(hù)中，在架空線路上掛設(shè)限高警示牌，以提醒往來(lái)車輛超高勿過(guò)，是一項(xiàng)必要的基礎(chǔ)工作。以往在10 kV配網(wǎng)架空線路中，多采用帶電車作業(yè)的方法進(jìn)行掛牌工作，相關(guān)費(fèi)用高，需要的工作人員數(shù)量多，耗時(shí)較長(zhǎng)，且非常不靈活，極大地增加了運(yùn)維成本，降低了工作效率。

1.2 ? ?需求及必要性分析

《廣東電網(wǎng)公司10 kV架空線路驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定：10 kV架空線路跨越公路，對(duì)地垂直距離應(yīng)不小于7 m。我所管轄的10 kV架空線路無(wú)跨越主干道線路情況，有個(gè)別線路跨越三級(jí)、四級(jí)線路，高度均滿足7 m要求。

《廣東電網(wǎng)公司低壓線路驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定：1 kV及以下低壓架空導(dǎo)線至一、二級(jí)公路路面或居民區(qū)垂直距離不小于6 m，至大路不小于5 m，至街邊人行道不小于3.5 m，至胡同不小于3 m。我所管轄的低壓架空線路屬于跨越街邊人行道、胡同，高度均滿足3.5 m要求。

我供電所管轄線路均符合公司要求，但轄區(qū)內(nèi)大型車輛較多，占比超過(guò)40%，且運(yùn)輸車多在夜間行駛，駕駛員很難注意到上方的架空線路，給線路安全運(yùn)行造成較高風(fēng)險(xiǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我供電所2017—2019年線路跳閘情況如表1所示。

表1中，總線路跳閘次數(shù)不包括跳閘后重合閘成功，不包括用戶設(shè)備限流開(kāi)關(guān)過(guò)負(fù)荷及三相不平衡導(dǎo)致的跳閘。由表可知，2017—2019年發(fā)生的跳閘事件中，交通外力導(dǎo)致的事故占比約4%。

為降低交通外力給供電安全和可靠性帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，有必要在關(guān)鍵線路區(qū)域裝設(shè)限高警示牌，以提醒過(guò)高車輛勿從該線路下方通過(guò)。以往采用的帶電作業(yè)車掛設(shè)警示牌方法，成本高，需要的作業(yè)人員多，耗時(shí)長(zhǎng)，且不靈活，在帶電車無(wú)法進(jìn)入的區(qū)域則無(wú)法掛設(shè)警示牌。根據(jù)《廣東省電力行業(yè)10 kV 配電網(wǎng)不停電作業(yè)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)（2019年版）》和2019年珠海供電局企業(yè)用工成本，采用帶電車作業(yè)方法，單次（一檔架空線為一次）安裝或拆除線路警示牌的總成本（包含帶電作業(yè)相關(guān)費(fèi)用和人力成本）約為9 620.09元。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我供電所管轄線路中，共有145處線路有交通外力破壞風(fēng)險(xiǎn)，需要裝設(shè)警示裝置，其中中壓線路15處，低壓線路130處。由于傳統(tǒng)作業(yè)方法成本高，工作效率低，且受地形限制，需要尋找有效解決方案，減少工作時(shí)間和相關(guān)費(fèi)用支出，提高效率。因此有必要發(fā)明一種能夠提升工作效率的架空線路警示裝置。

2 新型配網(wǎng)架空線路警示裝置開(kāi)發(fā)方案

2.1 ? ?設(shè)計(jì)目標(biāo)

傳統(tǒng)的架空線路警示牌裝設(shè)、拆卸和維護(hù)過(guò)程煩瑣，人力需求、時(shí)間消耗和相關(guān)費(fèi)用較高。要解決這個(gè)問(wèn)題，就需要研制出一款新型警示裝置，以降低作業(yè)復(fù)雜程度和危險(xiǎn)程度，從而降低人力需求，節(jié)省作業(yè)時(shí)間，減少相關(guān)費(fèi)用支出，以降低總體成本。

以警示裝置的單次裝設(shè)或拆卸為基準(zhǔn)，采用傳統(tǒng)的帶電車作業(yè)方式，在10 kV架空線單回路情況下，總成本約為9 620.09元。根據(jù)計(jì)算，小組的目標(biāo)是通過(guò)使用新型配網(wǎng)架空線路警示裝置，將總成本降至原來(lái)的15%（約1 443元）以下。

2.2 ? ?具體方案設(shè)計(jì)

（1）地面埋入式警示牌。采用交通標(biāo)志牌設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)一種在地面埋入的警示牌。警示牌與支撐桿使用鎖扣裝置進(jìn)行連接，可以快速安裝和拆卸，維護(hù)時(shí)僅需對(duì)警示牌進(jìn)行處理或者更換，可以降低維護(hù)成本。（2）快速綁扎式警示牌。設(shè)計(jì)一種能夠快速綁扎于桿塔上的警示牌，在警示牌背面采用強(qiáng)力粘膠，兩邊裝設(shè)快速綁扎帶，綁扎帶附著旋鈕式卡扣。作業(yè)時(shí)，先將警示牌粘貼在桿塔上的合適位置，再將綁扎帶連接進(jìn)行固定，旋緊旋鈕，即可實(shí)現(xiàn)快速綁扎。（3）可地面裝設(shè)型懸掛式警示牌。設(shè)計(jì)一種可站立在地面上使用絕緣桿進(jìn)行裝設(shè)和拆卸的警示牌，警示牌頂部設(shè)置有卡扣，可直接懸掛在架空線路上，并設(shè)置防脫落彈片。裝設(shè)時(shí)，絕緣棒頂部加裝上零件固定好警示牌，到達(dá)架空線處時(shí)，卡扣對(duì)準(zhǔn)架空線向下拉動(dòng)即可。

2.3 ? ?方案比較與選擇

針對(duì)上述3種方案，提出了4個(gè)維度的評(píng)價(jià)指標(biāo)：（1）成本;（2）警示效果;（3）靈活性;（4）適用性。通過(guò)4個(gè)維度的指標(biāo)比較，可知地面埋入式警示牌的初次裝設(shè)成本高，且環(huán)境適用性較差，需要一定的地面環(huán)境，無(wú)法應(yīng)用在不能開(kāi)挖的位置，視覺(jué)警示效果不足;快速綁扎式警示牌起到警示效果的概率較低，而這一點(diǎn)是非常重要的，且無(wú)法帶電作業(yè);可地面裝設(shè)型懸掛式警示牌的成本低，裝設(shè)、拆卸和維護(hù)方便，適應(yīng)性高，同時(shí)警示效果也較好，因此針對(duì)可地面裝設(shè)型懸掛式警示牌進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。

3 可地面裝設(shè)型懸掛式警示牌詳細(xì)設(shè)計(jì)

該裝置將主要由標(biāo)示牌、套管本體、轉(zhuǎn)軸、按鍵（夾緊件）、彈簧、防滑齒等部分組成。

3.1 ? ?警示裝置固定裝置的選擇